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隧道软弱围岩和断裂带施工安全措施方案

  
评论: 更新日期:2015年02月05日

        ⑤应先开水后开风,以减少扬尘。
    ⑥钻眼过程中应注意的问题:开门应用短钻杆,其长度在80cm以下;当钻杆没有找准炮眼位置时,风门不能太大,应在钻头进入炮眼后再完全打开风门;司钻人员不得把胸部、腹部紧贴风钻手柄,腿部不得抵住风钻卡套弹簧;钻眼过程中与钻杆应保持在一条直线上,防止钻杆弯曲、掉头或折断;卡钻时应用扳手拔出、不得敲打,未关风门不得拆除钻杆;风钻2h要加油一次;要加强风钻的保养和维修,不得在工作面进行拆卸和维修工作。
    (4)爆破作业
    严格按爆破专项安全方案进行爆破作业,遵循短进尺、弱爆破、强支护、早成环、勤量测原则。布置好炮眼, 控制好炮眼角度、深度、装药量,选择合适的炸药,做好通风工作。
    做好 “一炮三检”工作,做好人员撤离、安全警戒及防护工作,发现问题及时处理。
    5、做好超前地质预报工作
    (1)隧道施工过程中,做好地质描述和超前地质预报,提出对策和措施,确保各种措施、技术交底的落实,保证标准化作业。及时发现地质变化情况,制订特殊地段的施工方法和可靠的措施并严格实施,监控指导现场施工,科学组织、合理安排,严格管理,确保安全。
    隧道开挖前首先加强地质预报工作,采用地质素描、超前水平钻孔或TSP203超前地质预报等手段,探明前方及洞身周边围岩情况,切实掌握软弱地层及断裂带的地质情况,包括宽度、填充物、地下水以及隧道轴线与节理构造线方向的组合关系,同时及时将探测结果上报给监理、设计单位,根据结果反馈信息,选择正确的施工方法和有效的处治措施,指导施工,杜绝事故发生,保证工程施工顺利进行。
    ①地质素描
    地质素描法为常规地质法,适用于为近期开挖、支护提供预报。开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、地下水等情况进行观察和测定后,绘制地质素描图,通过开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况,据以指导施工。
    ②超前水平钻孔
    采用超前水平钻机钻进过程中钻速和钻碴的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断,为提高其预报的准确度,与地质素描配套使用。通过超前钻探取芯测定含水率为主要手段确定下一步施工方案。
    隧道富水地段应及时探明地下水的储量及分布,探水的方法主要采用钻探法。
    ③TSP203探测
    TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的。它是在掌子面后方边墙上一定范围内布置一排爆破点,依此进行微弱爆破,产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播,当岩石强度发生变化时,比如有断层或岩层变化,信号的一部分被返回。界面两侧岩石的强度差别越大,反射回来的信号也就越强。返回的信号被经过特殊设置的接收器接收转化成电信号并进行放大。根据信号返回的时间和方向,通过专用数据处理软件处理就可以得到岩体强度变化界面两侧界面的位置及方位。采用TSP203按平均每次预报的距离为100m~200m考虑,按照预报原理在预报过程中减少隧道洞壁面波的干扰,采取尽量少接受隧道正前方反射信号的措施,利用隧道周围的反射信号计算隧道前方异常结构面的位置。通过地质素描、超前水平探孔和TSP203超前地质预报等探测预报结果进行地质综合判断分析,制定出既经济又可靠的施工方案指导施工生产顺利进行,避免经济损失和安全事故发生
    6、技术措施
    (1)坚持“早预报、先治水、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、快反馈、紧衬砌”的原则,步步为营,稳步前进。首先按设计施作超前支护,然后才能开挖。
    (2)隧道开挖至浅埋和断层破碎带距离10米时,采用小导管预注浆加固围岩,及时施作喷、锚、网,并辅以工字钢架加劲措施,及时形成封闭结构,仰拱和二次衬砌紧跟开挖。隧道破碎带地段采用短台阶法开挖,风镐配合机械开挖,掘进循环进尺控制在0.5~1.0m。采用爆破法掘进时,应严格掌握炮眼数量、深度和装药量,尽量减少爆破对围岩的震动。
    (3)通过浅埋和破碎带的各施工工序之间的距离尽量缩短,减少岩层暴露、松动和地压增大。
    (4)软弱破碎富水段,通过时,施工前必须先治水,治水采用排堵结合的治理措施,必要时用水泥-水玻璃双液注浆止水,控制渗漏水。
    (5)辅助施工措施:采用超前注浆管棚加固围岩,及时施作喷、锚、网支护,并辅以钢拱架加强措施,构成强支护体系,及时形成封闭结构。
    (6)做好监控量测及收敛工作,及时指导施工。
    7、防坍塌措施
    (1)技术人员依据设计图纸、相关隧道施工规范进行技术交底,认真领会设计意图,严格要求开挖衬砌队按技术交底施工。
    (2)开挖掌子面应及时布点,实行监控量测。对拱部下沉、两侧收敛/鼓胀、中间弯折及发生位移时进行回归分析,及时反馈至项目部和技术室指导前方施工作业。
    (3)隧道开挖支护应具有超前性、及时性和实效性。根据不同类别围岩性质,依照设计及时施作支护,确保围岩开挖后稳定,防止围岩变化而引起坍塌。
    (4)当遇到与设计地质不相符,而围岩自稳力又极差,极易坍塌时,现场必须立即采取果断支护措施,在确保施工人员生命安全的情况下,及时进行封闭支护,防止围岩变形扩大,引起坍塌。
    (5)支护相对稳定后,及时向监理部、设计院上报,根据现场实际地质情况采取相应的变更设计施工支护措施,以防止隧道坍塌,确保施工人员安全及施工生产顺利进行。
    (6)若现场无法及时进行封闭,而又无法保证施工安全,或已有明显坍塌预兆时,现场安全员、领工员或工班长,必须立即组织人员撤离可能坍塌危险区,在撤离时,应保持秩序,危险部位先撤出的原则,严禁出现乱拥、乱挤的现象,以防止其它意外事故的发生。
    (7)所有人员撤出坍塌危险区域后,现场安全员在安全位置负责观察围岩变化情况,同时设置安全警戒线,防止其他人员进出危险区域。
    (8)立即通知项目经理、副经理、总工程师及相关人员立即赴现场处理,采取相应的施工技术措施,防止坍塌,确保施工人员生命安全,保障正常施工顺利进行。
    8、防涌、突水措施
    提前制定涌(突)水的排水措施。施工中加强地质预报工作,探明前方可能的突水、突泥情况。同时,及时与设计、监理人员联系,根据现场实际情况,采取超前加固地层、注浆封堵等措施。
    (1)根据超前地质探测结果,判断开挖面前方及洞身周边围岩特性、软弱地质段、断层破碎带围岩构造等情况,选择正确的施工方法、采取特殊的处治措施提供依据,指导施工,杜绝事故发生,保证工程质量,使施工顺利进行。
    (2)施工中,对可能突水涌泥地段,根据超前地质预报结果,判断前方是否突水或涌泥的情况,判明涌水量、地下水分布情况、补给方式、变化规律,根据结果采取相应的处治措施:
    ①处理原则:根据判明的涌水涌泥性质,采取“防、截、排、堵结合,以排为主,防排结合,综合处治”的原则,其关键是地下水的治理。
    ②施工中以超前钻孔试探,并备有抽水设备,采取设临时排水沟或抽水泵站等措施将涌水引出洞外。
    A 首先打深孔探水钻孔,钻孔直径100mm,深度不小于15m,详细记录出水点、水量、压力等。根据水量大小、补给方式等确定处治措施。
    B 如水量较小,又无补给源,可采取排放措施予以解决。
    C 如水量较大(2/3探水孔出水,涌水量大于10m3/h),又有补给,则将探水孔加深至30m,如水量无明显增加,只在15m长度范围内进行全断面帷幕注浆堵水;如水量明显增大,则在30m长度范围内进行全断面帷幕注浆堵水;若探水孔涌水量小于10m3/h,但个别探水孔出水量大于2m3/h时,则对这些孔进行局部注浆堵水。
    D 若探水孔涌水量及涌水压力不大时(小于0.5MPa),采用橡胶止浆塞封堵孔口,直接对探水孔进行注浆堵水。
    E 若探水孔涌水量及涌水压力较大时(大于0.5MPa),则在出水孔附近2~4m范围内钻1~2个分流孔,以减小涌水压力,方便注浆,探水孔和分流孔均作为注浆孔。
    F 预注浆加固范围根据涌水量、水压力大小及地质情况等,控制在开挖轮廓线外6m,注浆段长度为30m,分三环实施,第一环长12m,第二环长20m,第三环长30m,一个注浆段完成后留6m不开挖作为下一注浆段的止浆岩盘。注浆材料采用水泥浆液或水泥-水玻璃双液注浆。
    G 开挖过程中遇裂隙面出水,则采用“围截注浆法”注浆止水。先在出水点周围适当的范围内布孔注浆,以形成封闭式止水帷幕,浆液充填与大裂隙连通的小裂隙,既加固了这部分围岩,又利于提高其抗水压的能力。这样从远到近,由外至里,层层缩小包围圈,在注浆深度范围内使岩溶裂隙水和砂岩裂隙面状水成为管道型涌水,最后在集中出水口作逆流注浆。这样浆液扩散更有方向性,沿大裂隙逆流而上到达更深远的部位,把水堵到更深的地层。
    ③对已探明可能发生突水地段,打超前孔先行局部放水,在掌子面后15m左右开挖临时集水坑。开挖过程中注浆封堵地下水,限量排放,以减小涌突水的危害。
    9、应急预案
    制定坍塌、爆炸、火灾、触电等应急预案,组织培训及演练,保障意外情况发生时,保障人民生命及财产安全,最大限度的降低事故损失。
   
   

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